CN111593422B - 一种基于petg的快速成型假发纤维及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于PETG的快速成型假发纤维及其制备工艺，包括以下重量配比PETG 65‑95%，阻燃剂5‑15%，抗菌剂3‑9%，染色剂1‑3%，添加剂4‑5%，分散剂2‑3%。本发明所得的假发纤维其具备抗菌阻燃、色泽度高、易染色、发丝柔顺、持久度好、易加工多种复杂造型等特点，具有良好的市场竞争力。本发明还提供了其制备工艺，在传统制备工艺加以改进，利用PETG材料易于热加工成型的特性，在牵伸机热辊智能加热系统下进行热定型工艺，提高加工速度，增加产品韧性和持久度。

Description

一种基于PETG的快速成型假发纤维及其制备工艺

技术领域

本发明涉及仿真假发技术领域，具体涉及一种基于PETG的快速成型假发纤维及其制备工艺。

背景技术

随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，假发已经成为人们追求个性化的必备装饰品，同时为一些有需求的人群提供了便利，并且随着影视、戏剧、cosplay等文化产业的发展，假发的需求量也日益增加，假发市场前景广阔。

目前，绝大部分的以合成材料纤维制成的人造假发为主，制备假发常用的原料有PVC、PP、PET、PBT。这类假发纤维在生产和使用过程中对光和热的稳定性差，机械强度和柔性有限，加工范围较窄，并且大部分工艺必须在冷却条件下卷曲成型，加工工艺的复杂。

PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）是在PET的基础上研发的非结晶耐高温工程塑料用热塑性聚酯树脂。PEGT假发纤维具备突出的韧性、高抗冲击强度、出色的热成型性能、优秀的耐候性和耐化学性、较好的粘度和透明度、光泽度高且易染色、并具有环保优势等诸多优点。采用PETG假发纤维作为原材料，并改进加工工艺，有望克服传统工艺中存在的原材料对环境不友好，难加工成型，产品韧性较低，加工工艺复杂等不足之处。并且在假发的佩戴和使用过程中，由于与人体直接或间接接触以及分泌的汗液，雨水等容易滋生细菌，所以需要假发有一定的抗菌效果，但目前为止这方面的研究与生产相对匮乏。同时对假发安全性能要求的提高，具备阻燃性能也成为假发生产使用的必备条件，大多都使用单一阻燃剂，其阻燃效果并不理想。本发明预提供复合的的抗菌剂和阻燃剂希望可以有效的提高产品的安全性能和健康功效，更有利于人们更好的使用。

PETG的快速成型假发纤维生产过程中在油辊对初生纤维进行上油后需要对其进行拉伸工序，一方面是为了将其中的油分虑出，另一方面是对其进行再次拉伸使其达到预定质量要求，但是在拉伸的过程中由于丝纤过长过多，会出现丝纤较为松散，容易造成丝纤拉伸不均匀，易打结的现象，而且对于不同的丝纤需要调整拉伸的力度；目前市场上对于丝纤拉伸的方式较为传统，通过两个压辊对其进行拉伸，无法实现对丝纤的张紧，经常会导致丝纤打结，拉伸不均匀的情况，丝纤打结可能会造成拉伸时化纤丝断裂的情况，影响丝纤的品质，严重打结时还需要停线调节打结丝纤，影响假发纤维的生产效率；且对于不同的丝纤需要调整压辊之间的间隙，传统的压辊无法调节压辊之间的间隙，造成假发纤维的牵伸挤压程度不均影响假发纤维品质。

发明内容

为了克服现有仿真假发技术领域中存在的不足，本发明提供了一种基于PETG的快速成型假发纤维及其制备工艺，本发明采用的方案为： 。

一种基于PETG的快速成型假发纤维，包括以下重量配比的组分：PETG 65-95%，阻燃剂2.8-15%，抗菌剂1.4-9%，染色剂0.2-3%，添加剂 0.4-5%，分散剂0.2-3。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述PEGT为为特性粘度为0.7-1.1的PETG-A、PETG-B、PETG-C、PETG-D中的一种或多种。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯）、三聚氰胺：多聚磷酸酯（重量比1:1）中的一种或多种。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述抗菌剂为银纳米抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯重量比2-6:1-3:4-6:0.2-1。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述染色剂为色粉、颜料、色母粒根据客户要求选择不同色彩。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述添加剂为纳米碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的进一步优化：所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的一种。

一种基于PEGT的快速成型假发纤维的制备工艺，包括以下步骤：

（1）按照重量份数取原材料，PETG 65-95%，阻燃剂2.8-15%，抗菌剂1.4-9%，染色剂0.2-3%，添加剂 0.4-5%，分散剂0.2-3%，将原料依次在70-80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为6-9个小时，将原料的含水量控制在50ppm以下；

（2）将步骤（1）中干燥后的原料进行粉碎，粉碎后的原料粒径为200-300目，将粉碎后的原料投入到干粉造粒机中进行造粒后，得到原料母粒；

（3）将原料母粒投入到单螺旋单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.1-0.8mm，挤出机温度为180-300℃；

（4）采用1-5米的环吹风或侧吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为-5-15℃；

（5）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为90-150℃，纺丝速度为400m/min-1200m/min；

（6）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为2-18米，热定型箱的工作温度为110-250℃，丝束的进给速度为15m/min-35m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为3-25分钟；

（7）热定型工艺完成以后，通过收丝机进行收丝包装得到所述的基于PETG的快速成型假发纤维。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的制备工艺的进一步优化：所述步骤（5）中上油采用的油剂为聚醚系聚合物、脂肪酸系聚合物、有机胺盐系化合物、有机硅中的一种或多种；

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的制备工艺的进一步优化：所述步骤（5）中牵伸机的辊数为5-12辊，牵伸比为1.2-4.5倍。

作为本发明一种基于PEGT的快速成型假发纤维的制备工艺的进一步优化：所述步骤（5）中发用化纤生产线用低温丝牵伸装置，包括支架机构，支架机构包括有底板、竖支架、斜支架、横梁、撑杆、放置箱、电机、主动轮，底板上表面垂直设置有竖支架，底板左端面设置有斜支架，斜支架与竖支架的上端设置有横梁，横梁之间设置有撑杆，底板上表面中部设置有电机，电机的输出端设置有主动轮；横梁右部上表面设置有立式牵伸机构，横梁左部上表面设置有横式牵伸机构，最右端撑杆上设置有第一张紧机构，中间撑杆上设置有第二张紧机构，第二张紧机构与第一张紧机构结构相同；斜支架与横梁之间设置有控制器。

立式牵伸机构包括有两块立板、油槽、立式主动辊、立式从动辊、立式主动辊轴、立式从动辊轴、立式主动轴承、立式从动轴承、第二从动轮、立式滑板、立式滑槽、立式升降轴、立式手柄、立式轴承，立板上部开设有矩形孔A，矩形孔A左右两侧的立板上开设有立式滑槽，立式滑槽之间设置有立式滑板，立式滑板在立式滑槽内可上下滑动；立式滑板上端面中部设置有立式升降轴，立式升降轴与立式滑板之间通过立式轴承连接，立式升降轴贯穿立板上部，且与立板之间为螺纹连接，立式升降轴上端固定连接有立式手柄；油槽位于立板之间下部，立式主动辊位于油槽的正上方，立式主动辊中部连接有立式主动轴，立式主动轴与立板通过立式主动轴承连接，立式主动轴前端连接有第二从动轮；立式从动辊位于立式主动辊的正上方，立式从动辊中部连接有立式从动轴，立式从动轴与立式滑板通过立式从动轴承连接。

横式牵伸机构包括有两块横板、横式主动辊、横式从动辊、横式主动辊轴、横式从动辊轴、横式主动轴承、横式从动轴承、第一从动轮、横式滑板、横式滑槽、横式螺杆轴、横式手柄、横式轴承，横板远离立式牵伸机构一端开设有矩形孔B，矩形孔B上下两侧的横板上开设有横式滑槽，横式滑槽之间设置有横式滑板，横式滑板在横式滑槽内可左右滑动；横式滑板右端面中部设置有横式螺杆轴，横式螺杆轴与横式滑板之间通过横式轴承连接，横式螺杆轴贯穿横板右部，且与横板之间为螺纹连接，横式螺杆轴右端端固定连接有横式手柄；两块横板之间设置有横式主动辊，横式主动辊中部连接有横式主动轴，横式主动轴与横板通过横式主动轴承连接，横式主动轴前端连接有第一从动轮，第一从动轮设有两个轮槽，外轮槽与主动轮之间通过皮带连接，内轮槽与第二从动轮之间通过皮带连接；横式从动辊位于横式主动辊的右方，横式从动辊中部连接有横式从动轴，横式从动轴与横式滑板通过横式从动轴承连接。

第一张紧机构包括有立杆、弹簧座、弹簧、耳板、转轴、滑轮、滑轮轴承、滑轮轴，立杆下部固定连接在撑杆上，立杆前侧面设置有弹簧座，立杆的上部设置有耳板，耳板与立杆通过转轴活动连接，耳板可绕转轴相对转动，耳板与弹簧座之间连接有弹簧，耳板上部设置有滑轮，滑轮与滑轮轴之间通过滑轮轴承连接，滑轮轴与耳板固定连接。

有益效果

本发明首先采用具备不同特性指标的PETG聚酯树脂为制备假发的原料，利用PEGT较高的韧性和机械强度、易于热加工成型的特点、出色的耐候性和耐化学性、较好的粘度、光泽度高且易染色等诸多优点，制得的基于PETG的快速成型假发纤维，具备透明度高、光泽好、易染色、韧性强、环境友好、加工成型性能极佳等诸多特点。

所添加阻燃剂由多种阻燃剂复合，聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯）、和三聚氰胺：多聚磷酸酯属于有机硅系、磷系、氮系阻燃剂，具备环境友好，添加量少，阻燃性能高的特点，该类阻燃剂的添加明显减少溴化环氧树脂添加量，降低燃烧产物的毒性，同时多种阻燃剂的配合使用可以显著的改善单一阻燃剂使用时的局限性，提高PETG假发纤维的阻燃系数。通过合理配比添加纳米银抗菌剂、壳寡糖、尼泊金乙酯、磷酸氢二铵四种抗菌剂，实现良好的抗菌效果，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及表皮癣菌具有较高的抗菌率。

发用化纤生产线用低温丝牵伸装置在使用时通过控制器控制电机的启停，将发用化纤丝穿过第一张紧机构，滑轮上设置有凹槽，发用化纤丝位于滑轮上的凹槽内，当发用化纤丝较紧时，滑轮会绕转轴转动，此时弹簧会拉伸，当发用化纤丝较为松时，滑轮受弹簧拉力作用绕转轴向上移动，以达到对发用化纤丝的张紧作用；然后再将发用化纤丝穿过立式牵伸机构，发用化纤丝位于立式主动辊和立式从动辊之间，通过转动立式手柄带动立式升降轴上下移动，进而控制立式滑板沿立式滑槽上下移动，由于立式从动辊轴设置在立式滑板上因此调整了立式主动辊和立式从动辊之间的间隙，以达到对发用化纤丝的不同的压紧程度，对发用化纤丝进行辊压之后发用化纤丝上残留的油分会被挤压出来，挤压出的油分会进入至油槽。

发用化纤丝经过立式牵伸机构后再经过第二张紧机构，由第二张紧机构对立式牵伸机构与横式牵伸机构之间的发用化纤丝进行张紧，发用化纤丝再经过横式牵伸机构，发用化纤丝位于横式主动辊和横式从动辊之间，通过转动横式手柄带动横式螺杆轴上下移动，进而控制横式滑板沿横式滑槽左右移动，由于横式从动辊轴设置在横式滑板上因此调整了横式主动辊和横式从动辊之间的间隙，以达到对发用化纤丝的不同的压紧程度，便于实现对发用化纤丝的压紧，以及通过辊轴的滚动带动发用化纤丝置于放置箱内；发用化纤丝经过立式牵伸机构与横式牵伸机构之间的挤压并拉动发用化纤丝，使发用化纤丝进行拉伸。

发用化纤生产线用低温丝牵伸装置解决了生产发用化纤丝的过程中易打结，现有设备中无张紧装置，无法调整压辊之间的间隙的问题，经过立式牵伸机构与横式牵伸机构之间的挤压并拉动发用化纤丝，完成对发用化纤丝进行拉伸，通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置可大幅度调高生产效率，减少了因发用化纤丝打结而造成的不必要的生产线停线，根据不同的假发纤维丝的要求不同调节压辊之间的间隙，可以对不同的假发纤维丝束进行挤压程度进行控制，保证假发纤维的牵伸挤压效果。

附图说明

图1为发明的前侧结构示意图。

图2为发明的后侧结构示意图。

图3为发明的张紧机构结构示意图。

图4为发明的横式牵伸机构结构示意图。

图5为发明的立式牵伸机构结构示意图。

附图标记的零件列表

1.支架机构、2.第一张紧机构、3.立式牵伸机构、4.横式牵伸机构、5.第二张紧机构、6.控制器、101.底板、102.竖支架、103.横梁、104.电机、105.斜支架、106.撑杆、107.放置箱、108.主动轮、201.立杆、202.弹簧座、203.弹簧、204.耳板、205.转轴、206.滑轮、207.滑轮轴、208.滑轮轴承、301.立板、302.立式滑板、303.立式手柄、304.立式从动轴承、305.第二从动轮、306.立式从动辊轴、307.立式主动轴承、308.立式主动辊轴、309.立式轴承、310.立式滑槽、311.立式升降轴、312.立式主动辊、313.立式从动辊、314.油槽、401.第一从动轮、402.横式滑板、403.横式手柄、404.横式从动轴承、405.横板、406.横式从动辊轴、407.横式主动轴承、408.横式主动辊轴、409.横式轴承、410.横式滑槽、411.横式螺杆轴、412.横式主动辊、413.横式从动辊

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种基于PEGT的快速成型假发纤维，包括以下步骤：

（1）原料：按重量百分比为：取原料PETG-A 65%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂 5%，分散剂 3%；

所述PETG-A的特性粘度为0.8；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

（2）将原料70℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为9个小时，将原料的含水量控制在50ppm以下；

（3）将步骤（2）中干燥后的原料进行粉碎，粉碎后的原料粒径为200目，将粉碎后的原料投入到干粉造粒机中进行造粒后，得到基于PETG-A原料母粒；

（4）将原料母粒投入到单螺旋单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.8mm，挤出机温度为300℃；

（5）采用环吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为-5℃；

（6）通过油辊对初生纤维进行上油（油剂为有机硅），将上油处理后的初生纤维通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置进行拉伸，拉伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为90℃，转速为400m/min，牵伸机的辊数为5辊，牵伸比为4.5倍；

（7）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为10米，丝束的进给速度为10m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10分钟，热定型箱的工作温度为110-250℃，优选为110-130℃，热定型箱的不同工作温度对假发纤维成品的影响如表1所示；

（8）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A-1。

步骤（6）所述发用化纤生产线用低温丝牵伸装置，包括支架机构1，所述的支架机构1包括有底板101、竖支架102、斜支架105、横梁103、撑杆106、放置箱107、电机104、主动轮108，底板101上表面垂直设置有竖支架102，底板101左端面设置有斜支架105，斜支架105与竖支架102的上端设置有横梁103，横梁103之间设置有撑杆106，底板101上表面中部设置有电机104，电机104优选为西门子 1LE0001电机，电机104的输出端设置有主动轮108。

横梁103右部上表面设置有立式牵伸机构3，立式牵伸机构3包括有两块立板301、油槽314、立式主动辊312、立式从动辊313、立式主动辊轴308、立式从动辊轴306、立式主动轴承307、立式从动轴承304、第二从动轮305、立式滑板302、立式滑槽310、立式升降轴311、立式手柄303、立式轴承309，立板301上部开设有矩形孔A，矩形孔A左右两侧的立板301上开设有立式滑槽310，立式滑槽310之间设置有立式滑板302，立式滑板302在立式滑槽310内可上下滑动。立式滑板302上端面中部设置有立式升降轴311，立式升降轴311与立式滑板302之间通过立式轴承309连接，立式升降轴311贯穿立板301上部，且与立板301之间为螺纹连接，立式升降轴311上端固定连接有立式手柄303；油槽314位于立板301之间下部，立式主动辊312位于油槽314的正上方，立式主动辊312中部连接有立式主动辊轴308，立式主动辊轴308与立板301通过立式主动轴承307连接，立式主动辊轴308前端连接有第二从动轮305；立式从动辊313位于立式主动辊312的正上方，立式从动辊313中部连接有立式从动辊轴306，立式从动辊轴306与立式滑板302通过立式从动轴承304连接。

横梁103左部上表面设置有横式牵伸机构4，横式牵伸机构4包括有两块横板405、横式主动辊412、横式从动辊413、横式主动辊轴408、横式从动辊轴406、横式主动轴承407、横式从动轴承404、第一从动轮401、横式滑板402、横式滑槽410、横式螺杆轴411、横式手柄403、横式轴承409，横板405远离立式牵伸机构3一端开设有矩形孔B，矩形孔B上下两侧的横板405上开设有横式滑槽410，横式滑槽410之间设置有横式滑板402，横式滑板402在横式滑槽410内可左右滑动。横式滑板402右端面中部设置有横式螺杆轴411，横式螺杆轴411与横式滑板402之间通过横式轴承409连接，横式螺杆轴411贯穿横板405右部，且与横板405之间为螺纹连接，横式螺杆轴411右端端固定连接有横式手柄403；两块横板405之间设置有横式主动辊412，横式主动辊412中部连接有横式主动辊轴408，横式主动辊轴408与横板405通过横式主动轴承407连接，横式主动辊轴408前端连接有第一从动轮401，第一从动轮401设有两个轮槽，外轮槽与主动轮108之间通过皮带连接，内轮槽与第二从动轮305之间通过皮带连接；横式从动辊413位于横式主动辊412的右方，横式从动辊413中部连接有横式从动辊轴406，横式从动辊轴406与横式滑板402通过横式从动轴承404连接。

最右端撑杆106上设置有第一张紧机构2，中间撑杆106上设置有第二张紧机构5，第二张紧机构5与第一张紧机构2结构相同，第一张紧机构2包括有立杆201、弹簧座202、弹簧203、耳板204、转轴205、滑轮206、滑轮轴承208、滑轮轴207，立杆201下部固定连接在撑杆106上，立杆201前侧面设置有弹簧座202，立杆201的上部设置有耳板204，耳板204与立杆201通过转轴205活动连接，耳板204可绕转轴205相对转动，耳板204与弹簧座202之间连接有弹簧203，耳板204上部设置有滑轮206，滑轮206与滑轮轴207之间通过滑轮轴承208连接，滑轮轴207与耳板204固定连接；斜支架105与横梁103之间设置有控制器6，控制器6优选为西门子S7-200PLC控制器6，用来控制电机104启停。

使用时通过控制器6控制电机104的启停，将发用化纤丝穿过第一张紧机构2，滑轮206上设置有凹槽发用化纤丝位于滑轮206上的凹槽内，当发用化纤丝较紧时，滑轮206会绕转轴205转动，此时弹簧203会拉伸，当发用化纤丝较为松时，滑轮206受弹簧203拉力作用绕转轴205向上移动，以达到对发用化纤丝的张紧作用；然后再将发用化纤丝穿过立式牵伸机构3，发用化纤丝位于立式主动辊312和立式从动辊313之间，通过转动立式手柄303带动立式升降轴311上下移动，进而控制立式滑板302沿立式滑槽310上下移动，由于立式从动辊轴306设置在立式滑板302上因此调整了立式主动辊312和立式从动辊313之间的间隙，以达到对发用化纤丝的不同的压紧程度，对发用化纤丝进行辊压之后发用化纤丝上残留的油分会被挤压出来，挤压出的油分会进入至油槽314；

发用化纤丝经过立式牵伸机构3后再经过第二张紧机构5，由第二张紧机构5对立式牵伸机构3与横式牵伸机构4之间的发用化纤丝进行张紧，发用化纤丝再经过横式牵伸机构4，发用化纤丝位于横式主动辊412和横式从动辊413之间，通过转动横式手柄403带动横式螺杆轴411上下移动，进而控制横式滑板402沿横式滑槽410左右移动，由于横式从动辊轴406设置在横式滑板402上因此调整了横式主动辊412和横式从动辊413之间的间隙，以达到对发用化纤丝的不同的压紧程度，便于实现对发用化纤丝的压紧，以及通过辊轴的滚动带动发用化纤丝置于放置箱107内。

表1在牵伸机热辊智能加热系统不同工作温度下假发纤维的性能。

初生纤维通过牵伸后得到纤维丝辊，纤维丝辊经过加捻后开始定型，依次通过一至五区，分别为牵伸辊1-5，加热温度以5℃为梯度，上升三次后，以最后上升温度从五区中拉出，导入收纳桶。由表1可知，不同的定型温度对假发纤维的性能有显著影响，定性温度越高对假发纤维影响越大，所得纤维会出现阻燃性不达标，手感梳理性差，顺滑度差，光泽度一般等问题，这可能是由于较高的定型温度破坏了PETG树脂本身的性能，是所添加的阻燃剂与树脂没有达到良好的复配作用，进而使假发纤维的性能降低。而较低的定性温度（110-130℃）在达到显著定型效果的同时保护了PETG树脂及阻燃剂的特性，使得到的假发纤维具备良好阻燃性，优异的手感梳理性，较高的顺滑度和光泽度。所以热定型的工作温度优选为110-130℃。

实施例2

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

（1）按重量百分比为：取原料PETG-A 85%，阻燃剂5%，抗菌剂3%，染色剂1%，添加剂4%，分散剂2%；

所述PETG-A的特性粘度为0.8；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

（2）将原料90℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为6个小时，将原料的含水量控制在50ppm以下；

（3）将步骤（2）中干燥后的原料进行粉碎，粉碎后的原料粒径为300目，将粉碎后的原料投入到干粉造粒机中进行造粒后，得到基于PETG-A原料母粒；

（4）将原料母粒投入到单螺旋单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.1mm，挤出机温度为180℃；

（5）采用环吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为15℃；

（6）通过油辊对初生纤维进行上油（油剂为有机硅），将上油处理后的初生纤维通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置进行拉伸，拉伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为150℃，转速为1200m/min，牵伸机的辊数为12辊，牵伸比为1.2倍；

（7）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为10米，热定型箱的工作温度为110-130℃，丝束的进给速度为35m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为3分钟；

（8）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A-5。

实施例3

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

（1）按重量百分比为：取原料PETG-A 85%，阻燃剂5%，抗菌剂3%，染色剂1%，添加剂4%，分散剂2%；

所述PETG-A的特性粘度为0.8；所述阻燃剂为溴化环氧树脂和三聚氰胺：多聚磷酸酯（重量比1:1），重量比4:7；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

（2）将原料80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以下；

（3）将步骤（2）中干燥后的原料进行粉碎，粉碎后的原料粒径为260目，将粉碎后的原料投入到干粉造粒机中进行造粒后，得到基于PETG-A原料母粒；

（4）将原料母粒投入到单螺旋单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.6mm，挤出机温度为240℃；

（5）采用环吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为0℃；

（6）通过油辊对初生纤维进行上油（油剂为有机硅），将上油处理后的初生纤维通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置进行拉伸，拉伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为120℃，转速为600m/min，牵伸机的辊数为8辊，牵伸比为3.2倍；

（7）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为18米，热定型箱的工作温度为110-130℃，丝束的进给速度为30m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为6分钟；

（8）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A-6。

实施例4

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-A 95%，阻燃剂2.8%，抗菌剂1.4%，染色剂0.2%，添加剂 0.4%，分散剂0.2%；

所述PETG-A的特性粘度为0.8；所述阻燃剂为溴化环氧树脂和三聚氰胺：多聚磷酸酯（重量比1:1），重量比4:7；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例1中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A-7。

实施例5

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-B 65%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂5%，分散剂 3%；

所述PETG-B的特性粘度为1.0；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例2中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-B-1。

实施例6

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-C65%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂 5%，分散剂 3%；

所述PETG-C的特性粘度为1.1；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例3中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-C-1。

实施例7

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-D 65%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂5%，分散剂 3%；

所述PETG-D的特性粘度为0.9；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例3中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-D-1。

实施例8

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-A 45%，PETG-B 25%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂 5%，分散剂 3%；

所述PETG-A和PETG-B的特性粘度为分别为0.7和1.0；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为壳纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例3中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A&B。

实施例9

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-A 35%，PETG-C 30%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂 5%，分散剂 3%；

所述PETG-A和PETG-C的特性粘度为分别为0.7和1.1；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例3中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A&C。

实施例10

一种基于PEGT的快速成型假发纤维：

按重量百分比为：取原料PETG-A 35%，PETG-D 30%，阻燃剂15%，抗菌剂9%，染色剂3%，添加剂 5%，分散剂 3%；

所述PETG-A和PETG-D的特性粘度为分别为0.7和0.9；所述阻燃剂为溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷、间苯二酚双（二苯磷酸酯），重量比为4:2.8:3.2；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯，重量比2:1:4:0.2；所述添加剂为纳米碳酸钙和二氧化硅，质量比3:1；所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺；所述染色剂为棕色色母粒；

其余步骤与实施例3中步骤（2）至（8）相同，得到基于PETG的快速成型假发纤维PETG-A&D。

对比例1-3

在配方中不加入阻燃剂和抗菌剂，其余分别与实施例1-3相同。实施例1-3与对比例1-3制得的假发纤维的力学性能见表1。

对比例4-6

在配方中不加入阻燃剂，其余分别与实施例1-3相同。实施例1-5与对比例4-6制得的假发纤维的力学性能见表1。

对比例7-9

在配方中不加入抗菌剂，其余分别与实施例1-3相同。实施例1-3与对比例7-9制得的假发纤维的力学性能见表1。

表1

	断裂强度（cN/detx）	断裂伸长率（%）	限氧指数LOI（%）	阻燃性
					实施例1	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃
对比例1	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
					对比例4	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
对比例7	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃
					实施例2	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃
对比例2	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
					对比例5	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
对比例8	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃
					实施例3	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃
对比例3	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
					对比例6	0.42-0.52	30-45	20-22	易燃
对比例9	0.42-0.52	30-45	26-34	难燃

由表1可知，本发明通过选择合理的组分及配比，制得的假发纤维具备极好的力学性能，阻燃剂和抗菌剂的共同加入和单独加入没有造成假发纤维断裂强度降低的现象。实施例1-5所得的基于PETG假发纤维在UL-94垂直燃烧测试方法下达到V-0，V-1级别；在燃烛试验测定下极限氧指数可达到26~34%，属于难燃材料，丝束在点燃10秒后，火焰60秒内熄灭，无滴落物生成。说明所得的基于PETG假发纤维具备良好的阻燃性能。

实施例1-9得的基于PETG假发纤维进行抗菌实验测试，各个实施例产品对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及表皮癣菌的抑菌率均在98%以上，说明所得的基于PETG假发纤维具备优异的抗菌性能。

Claims (2)

1.一种基于PETG的快速成型假发纤维的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照重量份数取原材料，PETG 65-95%，阻燃剂2.8-15%，抗菌剂1.4-9%，染色剂0.2-3%，添加剂 0.4-5%，分散剂0.2-3%，将原料依次在70-80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为6-9个小时，将原料的含水量控制在50ppm以下；所述PETG为特性粘度为0.7-1.1的PETG-A、PETG-B、PETG-C、PETG-D中的一种或多种；所述阻燃剂为重量比为1:1的三聚氰胺：多聚磷酸酯、溴化环氧树脂、聚硅硼氧烷和间苯二酚双（二苯磷酸酯）中的一种或多种；所述抗菌剂为纳米银抗菌剂：壳寡糖：磷酸二氢铵：尼泊金乙酯重量比2-6:1-3:4-6:0.2-1；所述染色剂为色粉、颜料、色母粒中的一种或多种；所述添加剂为纳米碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种，所述分散剂为亚乙基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的一种；

（2）将步骤（1）中干燥后的原料进行粉碎，粉碎后的原料粒径为200-300目，将粉碎后的原料投入到干粉造粒机中进行造粒后，得到原料母粒；

（3）将原料母粒投入到单螺旋单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.1-0.8mm，挤出机温度为180-300℃；

（4）采用环吹风或侧吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为-5-15℃；

（5）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过发用化纤生产线用低温丝牵伸装置进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，牵伸过程中的牵伸温度为90-150℃，纺丝速度为400m/min-1200m/min；所述发用化纤生产线用低温丝牵伸装置，包括支架机构，支架机构包括有底板、竖支架、斜支架、横梁、撑杆、放置箱、电机、主动轮，底板上表面垂直设置有竖支架，底板左端面设置有斜支架，斜支架与竖支架的上端设置有横梁，横梁之间设置有撑杆，底板上表面中部设置有电机，电机的输出端设置有主动轮；横梁右部上表面设置有立式牵伸机构，横梁左部上表面设置有横式牵伸机构，最右端撑杆上设置有第一张紧机构，中间撑杆上设置有第二张紧机构，第二张紧机构与第一张紧机构结构相同；斜支架与横梁之间设置有控制器；

所述的立式牵伸机构包括有两块立板、油槽、立式主动辊、立式从动辊、立式主动辊轴、立式从动辊轴、立式主动轴承、立式从动轴承、第二从动轮、立式滑板、立式滑槽、立式升降轴、立式手柄、立式轴承，立板上部开设有矩形孔A，矩形孔A左右两侧的立板上开设有立式滑槽，立式滑槽之间设置有立式滑板，立式滑板在立式滑槽内可上下滑动；立式滑板上端面中部设置有立式升降轴，立式升降轴与立式滑板之间通过立式轴承连接，立式升降轴贯穿立板上部，且与立板之间为螺纹连接，立式升降轴上端固定连接有立式手柄；油槽位于两块立板之间下部，立式主动辊位于油槽的正上方，立式主动辊中部连接有立式主动轴，立式主动轴与立板通过立式主动轴承连接，立式主动轴前端连接有第二从动轮；立式从动辊位于立式主动辊的正上方，立式从动辊中部连接有立式从动轴，立式从动轴与立式滑板通过立式从动轴承连接；

所述的横式牵伸机构包括有两块横板、横式主动辊、横式从动辊、横式主动辊轴、横式从动辊轴、横式主动轴承、横式从动轴承、第一从动轮、横式滑板、横式滑槽、横式螺杆轴、横式手柄、横式轴承，横板远离立式牵伸机构一端开设有矩形孔B，矩形孔B上下两侧的横板上开设有横式滑槽，横式滑槽之间设置有横式滑板，横式滑板在横式滑槽内可左右滑动；横式滑板右端面中部设置有横式螺杆轴，横式螺杆轴与横式滑板之间通过横式轴承连接，横式螺杆轴贯穿横板右部，且与横板之间为螺纹连接，横式螺杆轴右端固定连接有横式手柄；两块横板之间设置有横式主动辊，横式主动辊中部连接有横式主动轴，横式主动轴与横板通过横式主动轴承连接，横式主动轴前端连接有第一从动轮，第一从动轮设有两个轮槽，外轮槽与主动轮之间通过皮带连接，内轮槽与第二从动轮之间通过皮带连接；横式从动辊位于横式主动辊的右方，横式从动辊中部连接有横式从动轴，横式从动轴与横式滑板通过横式从动轴承连接；

所述的第一张紧机构包括有立杆、弹簧座、弹簧、耳板、转轴、滑轮、滑轮轴承、滑轮轴，立杆下部固定连接在撑杆上，立杆前侧面设置有弹簧座，立杆的上部设置有耳板，耳板与立杆通过转轴活动连接，耳板可绕转轴相对转动，耳板与弹簧座之间连接有弹簧，耳板上部设置有滑轮，滑轮与滑轮轴之间通过滑轮轴承连接，滑轮轴与耳板固定连接；

（6）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为2-18米，热定型箱的工作温度为110-250℃，丝束的进给速度为15m/min-35m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为3-25分钟；

（7）热定型工艺完成以后，通过收丝机进行收丝包装得到所述的基于PETG的快速成型假发纤维。

2.根据权利要求1所述的一种基于PETG的快速成型假发纤维的制备工艺，其特征在于：所述步骤（5）中上油采用的油剂为聚醚系聚合物、脂肪酸系聚合物、有机胺盐系化合物、有机硅中的一种或多种。

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